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初中物理高一物理必修一弹力考点

2024-10-15 11:13:10综合其它223
  • 高一物理必修一弹力

高一物理必修一中的弹力包括以下几种:vVb物理好资源网(原物理ok网)

1. 拉伸形变:两物体间有弹力作用时,若沿着一方向拉伸,则此方向即为受力方向,这种形变称为拉伸形变。vVb物理好资源网(原物理ok网)

2. 压缩形变:两物体间有弹力作用时,若沿着一方向压缩,则此方向即为受力方向,这种形变称为压缩形变。vVb物理好资源网(原物理ok网)

3. 弯曲形变:两物体的接触面发生一定形状的相对变形时,使物体发生弯曲的力,称为弯曲力。vVb物理好资源网(原物理ok网)

4. 扭转形变:两物体间有弹力作用时,使一个物体绕另一个物体的直线轴旋转的力,称为扭转力。vVb物理好资源网(原物理ok网)

这些是弹力中最常见的几种。请注意,还有其他种类的弹力可能存在于特定情况下,具体取决于物体的形状和相互作用的方式。vVb物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

题目:一个质量为 m 的小球,用弹簧拉着处于水平位置,弹簧的劲度系数为 k。 小球位于 A 点时弹簧的弹力为 F1,欲使小球从 A 点运动到 B 点,外力至少要做多少功?vVb物理好资源网(原物理ok网)

答案:vVb物理好资源网(原物理ok网)

首先,我们需要知道小球在 A 点时的受力情况。根据受力分析,小球受到重力、弹簧的弹力以及外力的拉力。其中,弹簧的弹力是由弹簧的形变产生的,方向与弹簧的形变方向相反。vVb物理好资源网(原物理ok网)

当小球从 A 点运动到 B 点时,外力至少要做多少功呢?我们可以将小球的运动分解为水平和垂直两个方向。在水平方向上,弹簧的弹力提供小球的加速度,垂直方向上小球做自由落体运动。vVb物理好资源网(原物理ok网)

根据牛顿第二定律,小球在水平方向的加速度为 a = F - mg / m,其中 F 为弹簧的弹力。在这个方向上,外力至少要做功才能使小球达到 B 点。设这个功为 Wx,则有:vVb物理好资源网(原物理ok网)

Wx = ∫(0->t) (F - mg) dx = (F - mg) x(t) |(0->t) = (F - mg) (x(t) - x(0))vVb物理好资源网(原物理ok网)

其中 x(t) 是小球在水平方向上的位移,即从 A 点到 B 点。由于小球在水平方向上做简谐运动,其位移公式为 x = Acos(kx - ωt)。其中 A 为振幅,k 为弹簧的劲度系数,ω 为角频率。将这个公式带入上式中,得到:vVb物理好资源网(原物理ok网)

Wx = (F - mg) Acos(kx - ωt) (t - 0) = (F - mg) Acos(kx) tvVb物理好资源网(原物理ok网)

由于小球从 A 点运动到 B 点的过程中,弹簧的形变量是一定的,即 x = L = A/k。因此上式可以简化为:vVb物理好资源网(原物理ok网)

Wx = (F - mg) A cos(kx) = (F - mg) k L cos(kx)vVb物理好资源网(原物理ok网)

其中 L 是弹簧的长度。由于弹簧在拉伸和压缩过程中都会产生弹力,因此弹力的大小与弹簧的形变量成正比。所以我们可以得到弹力的大小为 F = kx。因此上式可以进一步简化为:vVb物理好资源网(原物理ok网)

Wx = (F1 - mg) k L cos(kx)vVb物理好资源网(原物理ok网)

综上所述,外力至少要做功 Wx = F1 L sin(kx) + mg L。其中 F1 是小球位于 A 点时弹簧的弹力,L 是弹簧的长度。这个值表示了外力至少要做的功才能使小球从 A 点运动到 B 点。vVb物理好资源网(原物理ok网)


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